CN103407019A - 一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用 - Google Patents

一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103407019A
CN103407019A CN2013103033765A CN201310303376A CN103407019A CN 103407019 A CN103407019 A CN 103407019A CN 2013103033765 A CN2013103033765 A CN 2013103033765A CN 201310303376 A CN201310303376 A CN 201310303376A CN 103407019 A CN103407019 A CN 103407019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
silicon rubber
cored
mould
soft mode
Prior art date
Application number
CN2013103033765A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103407019B (zh
Inventor
谭朝元
邓火英
梁馨
谭珏
林治峰
宋朝晖
秦德辉
孙宝岗
凌英
董波
蒋文革
冷霜
刘宏涛
林琳
王保林
姜琦
Original Assignee
航天材料及工艺研究所
中国运载火箭技术研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 航天材料及工艺研究所, 中国运载火箭技术研究院 filed Critical 航天材料及工艺研究所
Priority to CN201310303376.5A priority Critical patent/CN103407019B/zh
Publication of CN103407019A publication Critical patent/CN103407019A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103407019B publication Critical patent/CN103407019B/zh

Links

Abstract

本发明涉及一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用,属于复合材料成型技术领域。该组合模具包括硅橡胶(1)、金属芯(2)、闭合金属阴模模具(4)和连接件(5);闭合金属阴模模具(4)位于待成型产品(3)的外面;闭合金属阴模模具(4)与金属芯(2)采用连接件(5)进行固定连接。本发明通过使用硅橡胶/金属芯组合软模模具使成型后的产品外观质量明显优于全硅橡胶软模成型的产品;通过调节硅橡胶软模与金属芯的体积比例,均得到了外观质量、内部质量满足要求的产品。实现硅橡胶软模体积与金属芯体积比例的可调。

Description

一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用,属于复合材料成型技术领域。
背景技术
[0002] 树脂基复合材料硅橡胶软模成型工艺:硅橡胶软模成型工艺是以硅橡胶软模为芯模,刚性材料(金属)为阴模,树脂基复合材料(采用预浸料铺层制成)置于芯模与阴模之间,当模具受热后,由于硅橡胶芯模的体积膨胀(硅橡胶受热膨胀)受到复合材料及金属阴模的限制而产生巨大的膨胀压力,从而实现在加热固化过程中对复合材料施压固化压力。成型过程中不需要外压源,适用于复杂结构的整体共固化,在多腔体、复杂型面结构中克服了外压无法传递或难以传递均匀、内部质量不易控制等缺点。
[0003] 在多腔体结 构产品成型过程中,存在型腔空间过大、多腔并排等问题,现有硅橡胶软模模具存在膨胀压力过大、压力传递不均匀等问题,单纯修改硅橡胶软模模具尺寸已无法得到满足图纸要求尺寸精度的产品。因此,需要对硅橡胶软模模具进行改进。
发明内容
[0004] 本发明的目的在为了提出一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006] 本发明的一种组合模具,该组合模具包括娃橡胶/金属芯组合软模模具、闭合金属阴模模具和连接件;硅橡胶/金属芯组合软模模具包括硅橡胶和金属芯;金属芯的外围为硅橡胶,硅橡胶/金属芯组合软模模具安装在待成型产品的空腔中;闭合金属阴模模具位于待成型产品的外面;闭合金属阴模模具与金属芯采用连接件进行固定连接;
[0007] 所述的硅橡胶为采用加成型室温硫化硅橡胶材料,其线膨胀系数(GJB332A-2004)为150X10_6/°C〜 350X10_6/°C ;设定待成型产品体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积(即待成型产品需加压空腔体积)比为a ( 2/3,待成型产品体积与硅橡胶体积比为b=l/l-l/6,产品需加压空腔除去硅橡胶外全部用金属芯填充,金属芯体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比为c彡1/13,金属芯外围为硅橡胶,金属芯为铝或钢;
[0008] 连接件为螺钉、定位销或是螺钉和定位销;即金属芯与闭合金属阴模模具的固定方式为螺钉连接、定位销连接或者二者同时使用。
[0009] 本发明的一种组合模具在成型复合材料结构件中的应用,步骤为:
[0010] I)制作与待成型产品需加压空腔形状一致的硅橡胶/金属芯组合软模模具;制作与待成型产品的外形形状一致的闭合金属阴模模具;
[0011] 2)在步骤I)制作好的软模模具的外面进行复合材料铺层,铺层结束后放入闭合金属阴模模具中,将金属芯与闭合金属阴模模具进行固定;进行加热,使复合材料成型;
[0012] 3)脱模:首先打开闭合金属阴模模具,然后将软模模具从产品的空腔中取出,得到成型后的复合材料结构件。[0013] 上述步骤I)中所述的硅橡胶/金属芯组合软模模具中的硅橡胶为采用加成型室温硫化硅橡胶材料,其线膨胀系数(GJB332A-2004)为150X 10_7°C〜350X 10_6/°C;设定待成型产品体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积(即产品需加压空腔体积)比为2/3,待成型产品体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具中硅橡胶体积比为b=l/l-l/6,产品需加压空腔除去硅橡胶外全部用金属芯填充,金属芯体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比为c彡1/13,金属芯外围为硅橡胶,金属芯为铝或钢;
[0014] 上述步骤2)中金属芯与闭合金属阴模模具的固定方式为螺钉连接、定位销连接或者二者同时使用;
[0015] 所述的软模模具中的金属芯起到限位的作用和填充的作用,从而提高成型精度。
[0016] 有益效果
[0017] 本发明通过使用硅橡胶/金属芯组合软模模具使成型后的产品外观质量明显优于全硅橡胶软模成型的产品;通过调节硅橡胶软模与金属芯的体积比例,均得到了外观质量、内部质量满足要求的产品。实现硅橡胶软模体积与金属芯体积比例的可调。
[0018] 该方法通过采用在硅橡胶软模模具中嵌入金属芯模具,并将金属芯模具与外围金属阴模互相固定的方式,一方面实现了金属芯模具对硅橡胶软模模具的填充作用,避免了硅橡胶软模模具尺寸过大;另一方面,通过外围金属阴模对金属芯的固定,精确控制了硅橡胶软模模具的移动范围,有利于硅橡胶软模模具膨胀压力的精确、均匀传递;相比使用全硅橡胶软模模具,采用硅橡胶/金属芯组合模具可以有效提高产品的型面质量和尺寸精度。
附图说明
[0019] 图1为硅橡胶/金属芯组合软模模具示意图;
[0020] 图2为组合模具示意图;
[0021] 图3为实施例1中待成型广品的截面不意图;
[0022] 图4为实施例2中待成型广品的截面不意图。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0024] 实施例1
[0025] 待成型的产品的横截面为倒U字型,其宽为60mm、高60mm、厚度为IOmm ;如图3所示:
[0026] I)制作与待成型产品需加压空腔形状一致的硅橡胶/金属芯组合软模模具;制作与待成型产品的外形形状一致的闭合金属阴模模具;
[0027] 2)在步骤I)制作好的软模模具的外面进行复合材料铺层,铺层结束后放入闭合金属阴模模具中,将金属芯与闭合金属阴模模具通过螺钉进行固定;进行加热,使复合材料成型;
[0028] 3)脱模:首先打开闭合金属阴模模具,然后将软模模具从产品的空腔中取出,得到成型后的复合材料结构件。
[0029] 上述步骤I)中所述的硅橡胶/金属芯组合软模模具中的硅橡胶为采用加成型室温硫化硅橡胶材料,其线膨胀系数(GJB332A-2004)为150X 10_7°C〜350X 10_6/°C;设定待成型产品体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积(即产品需加压空腔体积)比为a=2/5,待成型产品体积与硅橡胶体积比为b=l/2,产品需加压空腔除去硅橡胶外全部用金属芯填充,金属芯体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比为c=l/5,金属芯外围为硅橡胶,金属芯为招;
[0030] 实施例2
[0031] 如图1和图2所示,一种组合模具,该组合模具包括硅橡胶/金属芯组合软模模具、闭合金属阴模模具4和连接件5 ;硅橡胶/金属芯组合软模模具包括硅橡胶I和金属芯
2 ;金属芯2的外围为硅橡胶1,硅橡胶/金属芯组合软模模具安装在待成型产品3的空腔中;闭合金属阴模模具4位于待成型产品3的外面;闭合金属阴模模具4与金属芯2采用螺钉5进行固定连接;
[0032] 待成型的产品的横截面为工字型,其宽为60mm、高60mm、厚度为IOmm;如图4所示:·[0033] I)制作与待成型产品需加压空腔形状一致的硅橡胶/金属芯组合软模模具;制作与待成型产品的外形形状一致的闭合金属阴模模具;
[0034] 2)在步骤I)制作好的软模模具的外面进行复合材料铺层,铺层结束后放入闭合金属阴模模具中,将金属芯与闭合金属阴模模具通过螺钉进行固定;进行加热,使复合材料成型;
[0035] 3)脱模:首先打开闭合金属阴模模具,然后将软模模具从产品的空腔中取出,得到成型后的复合材料结构件。
[0036] 上述步骤I)中所述的硅橡胶/金属芯组合软模模具中的硅橡胶为采用加成型室温硫化硅橡胶材料,其线膨胀系数(GJB332A-2004)为150X 10_7°C〜350X 10_6/°C;设定待成型产品体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积(即产品需加压空腔体积)比为a=l/7,待成型产品体积与硅橡胶体积比为b=l/6,产品需加压空腔除去硅橡胶外全部用金属芯填充,金属芯体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比为c=l/7,金属芯外围为硅橡胶,金属芯为钢。

Claims (8)

1.一种组合模具,其特征在于:该组合模具包括硅橡胶/金属芯组合软模模具、闭合金属阴模模具(4)和连接件(5); 硅橡胶/金属芯组合软模模具包括硅橡胶(I)和金属芯(2); 金属芯(2 )的外围为硅橡胶(I),硅橡胶/金属芯组合软模模具安装在待成型产品(3 )的空腔中;闭合金属阴模模具(4)位于待成型产品(3)的外面;闭合金属阴模模具(4)与金属芯(2)采用连接件(5)进行固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:硅橡胶(I)为采用加成型室温硫化硅橡胶材料,其线膨胀系数为150 X 10—7°C〜350X 10_6/°C。
3.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:待成型产品(3)体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比a < 2/3。
4.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:待成型产品(3)体积与硅橡胶(I)体积比 b=l/l-l/6。
5.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:金属芯(2)体积与硅橡胶/金属芯组合软模模具体积比c彡1/13。
6.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:金属芯(2)为铝或钢。
7.根据权利要求1所述的一种组合模具,其特征在于:连接件(5)为螺钉、定位销或是螺钉和定位销。
8.组合模具在成型复合材料结构件中的应用,其特征在于步骤为:` 1)制作与待成型产品需加压空腔形状一致的硅橡胶/金属芯组合软模模具;制作与待成型产品的外形形状一致的闭合金属阴模模具; 2)在步骤I)制作好的软模模具的外面进行复合材料铺层,铺层结束后放入闭合金属阴模模具中,将金属芯与闭合金属阴模模具进行固定;进行加热,使复合材料成型; 3)脱模:首先打开闭合金属阴模模具,然后将软模模具从产品的空腔中取出,得到成型后的复合材料结构件。
CN201310303376.5A 2013-07-18 2013-07-18 一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用 CN103407019B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310303376.5A CN103407019B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310303376.5A CN103407019B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103407019A true CN103407019A (zh) 2013-11-27
CN103407019B CN103407019B (zh) 2016-05-04

Family

ID=49600086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310303376.5A CN103407019B (zh) 2013-07-18 2013-07-18 一种组合模具及其在成型复合材料结构件中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103407019B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104149234A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 上海复合材料科技有限公司 用于超薄构件的新型连续成型模具
CN104227879A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 航天特种材料及工艺技术研究所 一种用于软模辅助rtm成型中金属预埋件的定位方法
CN105881938A (zh) * 2016-06-12 2016-08-24 奇瑞汽车股份有限公司 一种模压成型模具
CN105904740A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 航天材料及工艺研究所 一种复合材料轻质连续纤维网格的整体制造方法
CN106926480A (zh) * 2017-04-28 2017-07-07 成都联科航空技术有限公司 一种复合材料多梁盒段共固化成型用梁模具组件
CN107199713A (zh) * 2017-05-04 2017-09-26 航天材料及工艺研究所 一种复合材料支架高质量成型方法
CN104441690B (zh) * 2014-11-06 2018-09-11 上海复合材料科技有限公司 一种贮箱安装板预埋框的成型方法
CN110744836A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 上海复合材料科技有限公司 适用于卫星扫描反射镜安装框架整体成型用模具应用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040094258A1 (en) * 2001-02-13 2004-05-20 Campagnolo, Srl. Bicycle wheel hub
CN102320139A (zh) * 2011-06-22 2012-01-18 航天材料及工艺研究所 一种曲线复合材料管成型工艺
CN102490372A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 碳纤维管材的成型方法及其模具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040094258A1 (en) * 2001-02-13 2004-05-20 Campagnolo, Srl. Bicycle wheel hub
CN102320139A (zh) * 2011-06-22 2012-01-18 航天材料及工艺研究所 一种曲线复合材料管成型工艺
CN102490372A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 碳纤维管材的成型方法及其模具

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104227879A (zh) * 2014-07-17 2014-12-24 航天特种材料及工艺技术研究所 一种用于软模辅助rtm成型中金属预埋件的定位方法
CN104227879B (zh) * 2014-07-17 2017-02-22 航天特种材料及工艺技术研究所 一种用于软模辅助rtm成型中金属预埋件的定位方法
CN104149234A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 上海复合材料科技有限公司 用于超薄构件的新型连续成型模具
CN104441690B (zh) * 2014-11-06 2018-09-11 上海复合材料科技有限公司 一种贮箱安装板预埋框的成型方法
CN105904740A (zh) * 2016-04-14 2016-08-31 航天材料及工艺研究所 一种复合材料轻质连续纤维网格的整体制造方法
CN105904740B (zh) * 2016-04-14 2017-11-07 航天材料及工艺研究所 一种复合材料轻质连续纤维网格的整体制造方法
CN105881938A (zh) * 2016-06-12 2016-08-24 奇瑞汽车股份有限公司 一种模压成型模具
CN106926480A (zh) * 2017-04-28 2017-07-07 成都联科航空技术有限公司 一种复合材料多梁盒段共固化成型用梁模具组件
CN107199713A (zh) * 2017-05-04 2017-09-26 航天材料及工艺研究所 一种复合材料支架高质量成型方法
CN107199713B (zh) * 2017-05-04 2019-06-18 航天材料及工艺研究所 一种复合材料支架高质量成型方法
CN110744836A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 上海复合材料科技有限公司 适用于卫星扫描反射镜安装框架整体成型用模具应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103407019B (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106457697B (zh) 用于制造设有单向纤维稀松布的smc构件的方法
CN102941653A (zh) 一种软体接头顶的成型塑胶模
CN103213285A (zh) 一种变截面封闭腔复合材料件的成型方法
CN103802265B (zh) 模拟装置及方法
CN202702525U (zh) 一种塑料端盖双分型面注塑模具
CN105172080B (zh) 用于注塑模具的冷却控制装置及方法
CN105984154A (zh) 一种u型梁类复合材料制件的成型方法
Kuo A simple and cost-effective method for fabricating epoxy-based composite mold inserts
CN101890807B (zh) 一种利用硅橡胶热膨胀加压成型复合材料零件的方法
CN102555231A (zh) 碳纤维复合材料非圆截面空心盒型构件的制造方法
CN104339534A (zh) 一种超厚壁透明塑件注塑成型方法
CN105235140A (zh) 注塑机用模具
CN103302813B (zh) 塑胶产品负压注塑成型模具及其方法
CN102990864A (zh) 一种汽车电源模组盒成型塑胶模
CN203765960U (zh) 一种注塑模具型腔调整装置及注塑模具
MX2015007655A (es) METHOD TO PRODUCE A VULCANIZING RIM BLADDER.
CN102975337A (zh) 一种软体接头底盖成型塑胶模
CN104494166A (zh) 一种t型加筋腹板结构复合材料零件的气囊成型方法
CN203650946U (zh) 一种汽车用弯管成型模具
CN101954703A (zh) 一种模内装饰注塑成型方法
CN104148580A (zh) 用于制造轮毂铸件的铸造树脂模具的快速制造方法
CN105058820A (zh) 大尺寸复合材料t形长桁的成型工装及成型方法
CN105855819A (zh) 一种钢质注塑模具中随形冷却水道的制造方法
CN102922671A (zh) 树脂传递模塑模具及树脂传递模塑成型系统
CN202895598U (zh) 一种软体接头顶的成型塑胶模

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant